上一節我們分析了使用比較器產生方波和正弦波的電路，其本質上是在電容充放電的一段延時后，利用比較器產生電平翻轉。而本節分析的正弦波產生電路，產生的原理不同。
1）振盪產生的原理
正弦波產生電路，原理如下圖所示：
由放大電路、反饋電路組成，形成一個回路，從放大電路的輸出作為電路的總輸出。
一般要求在放大電路和反饋回路中，經過一個回路放大后，增益大於1，而且有一定的延時。增益大於1，可以使得外部的擾動或者電路自身初始的不穩定信號放大，得到初始激勵；經過繞環路一周，延時使得相位變化后，滿足延時整數倍周期的信號回到放大電路A處時，會再次放大，相位相同的信號得到正反饋，這個過程可以看做電路對頻率的選擇作用，所以稱為選頻網絡；如此不斷循環，特定頻率的信號幅值越來越大，最終達到穩定，實現自行振盪的作用。
2）RC正弦波振盪電路
原理如下圖：
圖中，左側的RC在充放電時，會使得信號產生延時，構成選頻網絡；右側的放大器形成同相比例放大電路。
列出選頻網絡部分的拉普拉斯方程：
可以求出，當 ω = 1/RC 時，幅頻響應最大，反饋系數Fmax = 1/3，相頻響應為0。
也即是當取 ω = 1/RC 時，輸出電壓幅值最大，而且沒有相位差；此時Vf = Vo/3，也就是說圖中 Rf 應該選擇為 R1 的兩倍，使得放大電路將Vf放大3倍得到Vo，才能建立穩定的振盪。
以上是振盪穩定后的狀態，對選頻后的信號是不放大的。但在實際工程中，設計電路時，為了初始時能夠起振，需要把放大電路的放大倍數設置得大於3，才能從初始的雜波中一步步將選頻網絡選中的波形放大，一般來說放大倍數越大越容易啟振。
但是，從理論分析看，放大倍數大於3時，是不能穩定的，信號幅值會越來越大。直到達到運放輸出的最大幅值，產生非線性失真。而此時信號不會是標准的正弦波。
仿真電路圖如下：
這里放大倍數為33/10，略大於3，可以起振；但是可以看到，最終穩定后的波形有失真，不是標准的正弦波。
為了減少失真，可以減小放大倍數，如設置為放大倍數為3.1，失真會變小，如下圖：
但是，放大倍數變小會使得起振到穩定的時間變長。而且失真是始終會存在的，只能減小不能消除。
還有一種方法可以減小失真至幾乎沒有，就是使用非線性器件，如下圖增加兩個二極管：
該電路分析如下：在剛起振時，輸出幅值很小，經電阻分壓到二極管上的電壓也很小，二極管不導通，所以放大倍數大於3；一定的時間后，輸出幅值變大后，二極管能夠導通時，則放大倍數會減小；當放大倍數減小到等於3時，達到平衡，振盪波形穩定。這樣輸出的波形為近似標准的正弦波。
由於運放的帶寬限制，一般RC和運放組成的這種電路，只適用於產生頻率較低的正弦波，如1MHz以下時使用較為合適。
PS：記錄一個小技巧，在使用multsim仿真軟件時，運放要選擇“5 Terminal Opamp Model”類型的器件。如果選擇了“3 Terminal Opamp Model”的運放，它會不受電源的限制，輸出幅值可能會超出電源范圍。
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